KR101746566B1 - 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 종래 전기저항용접강관(ERW 강관) 제조장치가 원재료를 공급받고, 원통형으로 성형시키며, 전기저항 용접시키는 공정이 일괄공정으로 진행되기 때문에, 일부 공정에서 원재료 공급이 부족하거나, 원통형 성형이 불량이 나면, 이를 센싱하고, 공정구동을 자동스톱시켜주는 제어장치가 없어, 완제품인 강관 상태에서 불량의 강관만을 골라서 폐기해야 하므로, 스켈프(=원재료) 낭비가 많은 문제점과, 원통형 성형이 된 강관 상단의 이음매 부위의 간격이 넓어져서, 이음매를 통해 전기저항용접을 하더라도, 융착이 안되어, 양질의 강관 제조가 어렵고, 강관 생산성이 떨어지는 문제점, 그리고, 용접부위 마킹시, 길이방향의 강관 상단부위가 롤렛에 의해 휘어지는 현상과 함께, 마킹표시가 잘 안되어 별도의 마킹작업을 수행하는 문제점을 개선하고자, 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900), PLC 컨트롤러부(900a)가 구성됨으로서, 장치와 장치 사이에 스마트센싱부가 형성되어 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키고, PLC 컨트롤러에서 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정구동을 자동스톱시켜줄 수 있어, 강관제조시 불량율을 기존에 비해 80% 낮출 수 있고, 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 폭방향 굽힘가공을 순차적으로 다채널(7회)로 진행시켜 상단에 이음매 부위가 관통되어 형성된 ""형상으로 성형시킬 수 있어, 고주파 전기저항 용접시, 이음매를 통해 용융, 접합시킬 수 있고, 이로 인해, 기존에 비해 양질의 강관을 제조할 수 있으며, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 강관지지형 롤렛부가 구성됨으로서, 기존에 비해, 강관 휨방지율과 용접선 표시율을 70% 향상시킬 수 있고, 원재료공급공정, 레벨링공정, 엣지 연마공정, 다채널포밍공정, 고주파 전기저항 용접공정, 냉각공정, 정형화공정, 강관절단공정으로 이루어진 모든 전기정항 용접강관 제조공정을 PLC 컨트롤러의 제어하에 순차적으로 구동되도록 자동제어함으로써, 무인화(無人化)를 통한 인건비 절약과 함께 강관 생산량을 기존에 비해 80% 증가시킬 수 있는 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Description
본 발명에서는 장치와 장치 사이에 스마트센싱부가 형성되어 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키고, PLC 컨트롤러에서 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정구동을 자동스톱시킬 수 있고, 원재료공급공정, 레벨링공정, 엣지 연마공정, 다채널포밍공정, 고주파 전기저항 용접공정, 냉각공정, 정형화공정, 강관절단공정으로 이루어진 모든 전기저항 용접강관 제조공정을 PLC 컨트롤러의 제어하에 순차적으로 구동되도록 자동제어할 수 있는 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
일반적으로, 강관은 내부에 빈 공간이 있고 봉 형태를 띠는 철강제품을 총칭한다.
상기 강관은 소재에 따라 보통강 강관(탄소강)과 특수강 강관으로 나뉘어지며, 이음매의 유무에 따라 각각 무계목 강관(Seamless pipe)과 용접 강관(Welded pipe)으로 나뉘어진다.
특히, 용접강관은 철판을 구부려 이음매를 용접하는 방식으로 만드는데 용접하는 방법에 따라 전기저항용접강관(ERW 강관), 가스용접관, 아크용접강관(SAW 강관)으로 분류된다.
상기 전기저항용접강관(ERW 강관)을 제조시키는 전기저항용접강관(ERW 강관) 제조장치는 원재료(스켈프)를 달받아, 열연강대 또는 강판을 원통형으로 성형한 다음 전기저항 용접법으로 이음매 부분을 용접하여 제조하며 1줄의 용접선을 가지고 있는 강관을 형성시킨다.
그러나 종래에 제안된 전기저항용접강관(ERW 강관) 제조장치는 원재료를 공급받고, 원통형으로 성형시키며, 전기저항 용접시키는 공정이 일괄공정으로 진행되기 때문에, 일부 공정에서 원재료 공급이 부족하거나, 원통형 성형이 불량이 나면, 이를 센싱하고, 공정구동을 자동스톱시켜주는 제어장치가 없어, 완제품인 강관 상태에서 불량의 강관만을 골라서 폐기해야 하므로, 스켈프(=원재료) 낭비가 많은 문제점이 있었다.
또한, 전기저항용접공정 전에 수행되는 원통형 성형 공정시, 공급되는 원재료의 위치가 뒤틀리거나, 원재료(스켈프)에 상하좌우의 힘을 가하는 굽힘가공 횟수가 낮을(3회~5회) 경우에, 원통형 성형이 된 강관 상단의 이음매 부위의 간격이 넓어져서, 이음매를 통해 전기저항용접을 하더라도, 융착이 안되어, 양질의 강관 제조가 어렵고, 강관 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
그리고, 종래 전기저항용접강관(ERW 강관) 제조장치 중 강관 용접부 표시 장치의 경우에, 강관의 하단면을 지지해주는 구성없이, 상단면에서 롤렛을 통해 용접부위를 마킹하기 때문에, 길이방향의 강관 상단부위가 롤렛에 의해 휘어지는 현상과 함께, 마킹표시가 잘 안되어 별도의 마킹작업을 수행하는 문제점이 발생되었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 장치와 장치 사이에 스마트센싱부가 형성되어 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키고, PLC 컨트롤러에서 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정구동을 자동스톱시켜줄 수 있고, 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 폭방향 굽힘가공을 순차적으로 다채널(7회)로 진행시켜 상단에 이음매 부위가 관통되어 형성된 ""형상으로 성형시킬 수 있고, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시할 수 있으며, 원재료공급공정, 레벨링공정, 엣지 연마공정, 다채널포밍공정, 고주파 전기저항 용접공정, 냉각공정, 정형화공정, 강관절단공정으로 이루어진 모든 전기정항 용접강관 제조공정을 PLC 컨트롤러의 제어하에 순차적으로 구동되도록 자동제어할 수 있는 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치는
스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 전단의 레벨링부로 전달시키는 로터리루프부(100)와,
로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 레벨링(Levelling)부(200)와,
레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키는 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)와,
엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키는 다채널포밍(Forming)형성부(400)와,
다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키는 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)와,
고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키는 냉각부(600)와,
냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키는 정형(Sizing)부(700)와,
정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키는 강관절단부(800)와,
로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치되어, 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키는 스마트센싱부(900)와,
로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하는 PLC 컨트롤러부(900a)로 구성됨으로서 달성된다.
또한, 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조방법은
PLC 컨트롤러부의 제어하에 로터리루프부가 구동되어, 슬리팅을 통해 절단된 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 회전하면서 순차적으로 풀어주어, 후단의 레벨링부로 전달시키는 단계(S10)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 레벨링(Levelling)부가 구동되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 단계(S20)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)가 구동되어, 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키는 단계(S30)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 다채널포밍(Forming)형성부가 구동되어, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키는 단계(S40)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)가 구동되어, 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키는 단계(S50)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관지지형 롤렛부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 용융, 접합된 관형스켈프를 전달받아, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 단계(S60)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 냉각부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키는 단계(S70)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 정형(Sizing)부가 구동되어, 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키는 단계(S80)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관절단부가 구동되어, 정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키는 단계(S90)와,
PLC 컨트롤러부에서 로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치된 스마트 센싱부로부터 스켈프의 이송위치 센싱신호, 모터의 회전속도 센싱신호, 스켈프의 온도 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정 전체구동을 자동스톱시키는 단계(S100)로 이루어짐으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 장치와 장치 사이에 스마트센싱부가 형성되어 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키고, PLC 컨트롤러에서 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정구동을 자동스톱시켜줄 수 있어, 강관제조시 불량율을 기존에 비해 80% 낮출 수 있다.
둘째, 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 폭방향 굽힘가공을 순차적으로 다채널(7회)로 진행시켜 상단에 이음매 부위가 관통되어 형성된 ""형상으로 성형시킬 수 있어, 고주파 전기저항 용접시, 이음매를 통해 용융, 접합시킬 수 있고, 이로 인해, 기존에 비해 양질의 강관을 제조할 수 있다.
셋째, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 강관지지형 롤렛부가 구성됨으로서, 기존에 비해, 강관 휨방지율과 용접선 표시율을 70% 향상시킬 수 있다.
넷째, 원재료공급공정, 레벨링공정, 엣지 연마공정, 다채널포밍공정, 고주파 전기저항 용접공정, 냉각공정, 정형화공정, 강관절단공정으로 이루어진 모든 전기정항 용접강관 제조공정을 PLC 컨트롤러의 제어하에 순차적으로 구동되도록 자동제어함으로써, 무인화(無人化)를 통한 인건비 절약과 함께 강관 생산량을 기존에 비해 80% 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 로터리루프부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 레벨링(Levelling)부의 구성요소를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 엣지 컨디셔너부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 다채널포밍(Forming)형성부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 포밍용 유니버셜조인트군의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소가 현장에 설치된 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 냉각부의 구성요소가 현장에 설치된 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 정형(Sizing)부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 PLC 컨트롤러부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 14는 본 발명에 따른 마이크로프로세서부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 15는 본 발명에 따른 마이크로프로세서부를 기준으로 입력부, 출력부가 연결되어, 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하는 것을 도시한 회로도,
도 16은 본 발명에 따른 강관지지형 롤렛부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 17은 본 발명에 따른 상부롤렛부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 18은 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치의 전체적인 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조방법을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 로터리루프부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 레벨링(Levelling)부의 구성요소를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 엣지 컨디셔너부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 다채널포밍(Forming)형성부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 포밍용 유니버셜조인트군의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈의 구성요소가 현장에 설치된 것을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 냉각부의 구성요소가 현장에 설치된 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 정형(Sizing)부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 PLC 컨트롤러부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 14는 본 발명에 따른 마이크로프로세서부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 15는 본 발명에 따른 마이크로프로세서부를 기준으로 입력부, 출력부가 연결되어, 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하는 것을 도시한 회로도,
도 16은 본 발명에 따른 강관지지형 롤렛부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 17은 본 발명에 따른 상부롤렛부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 18은 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치의 전체적인 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조방법을 도시한 순서도.
먼저, 본 발명에서 설명되는 제1 포밍형성부, 제2 포밍형성부, 제3 포밍형성부, 제4 포밍형성부, 제5 포밍형성부, 제6 포밍형성부, 제7 포밍형성부에서 제1,2,3,4,5,6,7은 독립적으로 이루어진 장치를 각각 구별하기 위해 지칭한 장치명을 말한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900), PLC 컨트롤러부(900a)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 로터리루프부(100)에 관해 설명한다.
상기 로터리루프부(100)는 스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 전단의 레벨링부로 전달시키는 역할을 한다.
여기서, 스켈프공급부는 제1 드럼권취형 스켈프와 제2 드럼권취형 스켈프를 트윈구조로 장착한 상태에서, 회전되어 순차적으로 초기레벨링부를 거쳐 레벨링을 통해 평탄화시키면서 로터리루프부쪽으로 공급시키다가, 제1 드럼권취형 스켈프에 권취된 스켈프가 없어지면, 제1 드럼권취형 스켈프의 엔드지점과, 제2 드럼권취형 스켈프를 스타트지점을 용접하여 서로 붙인 후, 다시 레벨링을 통해 평탄화시키면서 로터리루프부쪽으로 공급시킨다. 즉, 스켈프가 끊기지 않고, 연속적으로 로터리루프부에 전달시키는 역할을 한다.
상기 로터리루프부(100)는 도 3에 도시한 바와 같이, 로터리본체(110), 로터리회전모터(120), 빅(Big) 로터리부(130), 스켈프로터리부(140)로 구성된다.
상기 로터리본체(110)는 로터리 구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 빅 로터리부가 형성되고, 빅 로터리부 일측에 스켈프로터리부가 빅 로터리부의 1/3 크기로 형성된다.
여기서, 스켈프로터리부가 빅 로터리부에 비해 1/3크기로 형성되는 이유는 빅 로터리부가 로터리회전모터로부터 회전력을 전달받아 감속시키면서 스켈프로터리부로 전달되는 토오크를 증가시키기 위함이다.
즉, 스켈프로터리부로 전달되는 회전력이 증가되고, 토오크가 감소되면, 로터리에 감겨진 스켈프(=원재료)가 풀어지거나 느슨해지는 현상이 발생되기 때문이다.
상기 로터리회전모터(120)는 로터리본체 일측에 위치되어 회전력을 생성시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제1 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 빅(Big) 로터리부(130)는 스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 스켈프로터리쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
이는 로터리회전모터로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 감속시킨 후, 감속된 회전력을 스켈프로터리부로 전달시키는 역할도 수행한다.
이는 로터리구조로 이루어지고, 스켈프로터리부보다 1.5배~2배 크기로 형성된다.
상기 빅(Big) 로터리부(130)는 로터리회전모터로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 감속시킨 후, 토오크를 증가시켜 스켈프로터리부로 전달시킨다.
상기 스켈프로터리부(140)는 빅 로터리부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아 감은 후, 빅(Big) 로터리부로부터 전달받은 감속된 회전력을 통해 순차적으로 풀어주어, 레벨링부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 출력부 일측에 위치되어, 스켈프가 레벨링부로 전달되는지 여부를 감지하는 제1 리미트센서부가 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 레벨링(Levelling)부(200)에 관해 설명한다.
상기 레벨링(Levelling)부(200)는 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 1차 가압롤러부(210), 2차 가압롤러부(220), 3차 가압롤러부(230)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 1차 가압롤러부(210)에 관해 설명한다.
상기 1차 가압롤러부(210)는 로터리루프부 선(先)단에 위치되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 1차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 1차 상부가압롤러(211), 1차 하부가압롤러(212)로 구성된다.
상기 1차 상부가압롤러(211)는 스켈프를 기준으로 상단에 위치되고, 스켈프 하단 동일선상에 1차 하부가압롤러가 형성되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프(=원재료)를 상단면에서 1차 가압하면서 스켈프 상단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
상기 1차 하부가압롤러(212)는 스켈프를 기준으로 하단에 위치되고, 스켈프 상단 동일선상에 1차 하부가압롤러가 형성되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프(=원재료)를 하단면에서 1차 가압하면서 스켈프 하단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 2차 가압롤러부(220)에 관해 설명한다.
상기 2차 가압롤러부(220)는 1차 가압롤러부 선(先)단에 위치되어, 1차 가압롤러부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 2차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 2차 상부가압롤러(221), 2차 하부가압롤러(222)로 구성된다.
상기 2차 상부가압롤러(221)는 스켈프를 기준으로 상단에 위치되고, 스켈프 하단 동일선상에 2차 하부가압롤러가 형성되어, 1차 가압롤러부로부터 전달된 스켈프(=원재료)를 상단면에서 2차 가압하면서 스켈프 상단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
상기 2차 하부가압롤러(222)는 스켈프를 기준으로 하단에 위치되고, 스켈프 상단 동일선상에 2차 하부가압롤러가 형성되어, 1차 가압롤러부로부터 전달된 스켈프(=원재료)를 하단면에서 2차 가압하면서 스켈프 하단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 3차 가압롤러부(230)에 관해 설명한다.
상기 3차 가압롤러부(230)는 2차 가압롤러부 선(先)단에 위치되어, 2차 가압롤러부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 3차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 3차 상부가압롤러(231), 3차 하부가압롤러(232)로 구성된다.
상기 3차 상부가압롤러(231)는 스켈프를 기준으로 상단에 위치되고, 스켈프 하단 동일선상에 3차 하부가압롤러가 형성되어, 2차 가압롤러부로부터 전달된 스켈프(=원재료)를 상단면에서 3차 가압하면서 스켈프 상단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
이는 출력부 일측에 제2 리미트센서부가 구성된다.
상기 3차 하부가압롤러(233)는 스켈프를 기준으로 하단에 위치되고, 스켈프 상단 동일선상에 3차 하부가압롤러가 형성되어, 2차 가압롤러부로부터 전달된 스켈프(=원재료)를 하단면에서 3차 가압하면서 스켈프 하단면을 평탄화시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)에 관해 설명한다.
상기 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)는 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 연마롤러부(310), 체인로프(320), 연마롤러용 회전모터(330)로 구성된다.
상기 연마롤러부(310)는 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부 사이에 위치되어, 연마롤러를 고속으로 회전시켜 양 엣지부 표면을 연마시키는 역할을 한다.
상기 체인로프(320)는 연마롤러부에 회전력을 전달시키는 역할을 한다.
상기 연마롤러용 회전모터(330)는 회전력을 생성시켜 체인로프로 전달시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제2 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)는 출력부 일측에 제3 리미트센서부가 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 다채널포밍(Forming)형성부(400)에 관해 설명한다.
상기 다채널포밍(Forming)형성부(400)는 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 포밍형성부(410), 제2 포밍형성부(420), 제3 포밍형성부(430), 제4 포밍형성부(440), 제5 포밍형성부(450), 제6 포밍형성부(460), 제7 포밍형성부(470)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제1 포밍형성부(410)에 관해 설명한다.
상기 제1 포밍형성부(410)는 엣지 컨디셔너부 선(先)단에 위치되어, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연삭된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 1차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
여기서, 엣지 컨디셔너부 선(先)단이라는 것은 스켈프가 진행되는 바로 앞공정에 위치한 위치부위를 말한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 트윈형 상부포밍롤러부(411), 제1 하부포밍롤러부(412), 제1 좌우포밍롤러부(413), 제1 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(414), 제1 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(415)로 구성된다.
상기 제1 트윈형 상부포밍롤러부(411)는 제1 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜 조인트를 통해 회전력을 전달받아, 엣지 컨디셔너부로부터 양 엣지부가 길이방향으로 연삭된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선을 기준으로 나눠진 상부 양 면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 트윈형상의 포밍롤러로 형성된다. 이때의 트윈형상의 포밍롤러 간격은 스켈프의 상부 중앙선을 기준으로 나눠진 상부 양 면과 구름접촉되도록 맞춤형으로 형성된다.
상기 제1 하부포밍롤러부(412)는 제1 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제1 트윈형 상부포밍롤러부가 구동되면서, 엣지 컨디셔너부로부터 양 엣지부가 길이방향으로 연삭된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제1 온도센서가 구성된다.
상기 제1 좌우포밍롤러부(413)는 제1 트윈형 상부포밍롤러부(411)와 제1 하부포밍롤러부(412)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제1 좌우포밍롤러용 체인로프, 제1 좌우포밍롤러용 모터, 제1 좌포밍롤러, 제1 우포밍롤러로 구성된다.
상기 제1 좌우포밍롤러용 체인로프는 제1 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제1 좌포밍롤러, 제1 우포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제1 좌우포밍롤러용 모터는 제1 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제3 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제1 좌포밍롤러는 제1 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제1 우포밍롤러는 제1 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제1 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(414)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제1 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제1 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(415)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제1 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 제2 포밍형성부(420)에 관해 설명한다.
상기 제2 포밍형성부(420)는 제1 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제1 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 2차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 트윈형 상부포밍롤러부(421), 제2 하부포밍롤러부(422), 제2 좌우포밍롤러부(423), 제2 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(424), 제2 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(425)로 구성된다.
상기 제2 트윈형 상부포밍롤러부(421)는 제2 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜 조인트를 통해 회전력을 전달받고, 제1 포밍이송컨베이어로부터 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선을 기준으로 나눠진 상부 양 면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 트윈형상의 포밍롤러로 형성된다. 이때의 트윈형상의 포밍롤러 간격은 스켈프의 상부 중앙선 부위의 상부 양 면과 구름접촉되도록 맞춤형으로 형성된다.
여기서, 트윈형상의 포밍롤러 간격이 스켈프의 상부 중앙선 부위의 상부 양 면과 구름접촉되도록 맞춤형으로 형성되는 이유는 상부 중앙선 부위에 굽힘가공을 가해 ""형상으로 형성시키기 위함이다.
상기 제2 하부포밍롤러부(422)는 제2 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제2 트윈형 상부포밍롤러부가 구동되어 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제2 온도센서가 구성된다.
상기 제2 좌우포밍롤러부(423)는 제2 트윈형 상부포밍롤러부(421)와 제2 하부포밍롤러부(422)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제2 좌우포밍롤러용 체인로프, 제2 좌우포밍롤러용 모터, 제2 좌(左)포밍롤러, 제2 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제2 좌우포밍롤러용 체인로프는 제2 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제2 좌(左)포밍롤러, 제2 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제2 좌우포밍롤러용 모터는 제2 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 일측에 제4 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제2 좌(左)포밍롤러는 제2 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제2 우(友)포밍롤러는 제2 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제2 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(424)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제2 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제2 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(425)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제2 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 제3 포밍형성부(430)에 관해 설명한다.
상기 제3 포밍형성부(430)는 제2 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제2 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 3차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제3 단독형 상부포밍롤러부(431), 제3 하부포밍롤러부(432), 제3 좌우포밍롤러부(433), 제3 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(434), 제3 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(435)로 구성된다.
상기 제3 단독형 상부포밍롤러부(431)는 제3 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(435)를 통해 회전력을 전달받고, 제2 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선을 기준으로 상부 면 전체를 포밍시키는 역할을 한다.
이는 단독형 포밍롤러로 형성된다. 여기서, 단독형이라는 것은 스켈프의 상부면에 접촉되는 면이 트윈이 아닌, 단독으로 형성되는 것을 말한다.
상기 제3 단독형 상부포밍롤러부(431)는 제4 단독형 상부포밍롤러부(441)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선을 기준으로 상부면 전체에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성된다.
여기서, 제3 단독형 상부포밍롤러부(431)가 제4 단독형 상부포밍롤러부(441)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선을 기준으로 상부면 전체에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성되는 이유는 스켈프의 상부면 전체에 굽힘가공을 가해 상부면 전체가 골고루 라운딩형상을 갖도록 하기 위함이다.
상기 제3 하부포밍롤러부(432)는 제3 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제3 단독형 상부포밍롤러부가 구동되고, 제2 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제3 좌우포밍롤러부(433)는 제3 단독형 상부포밍롤러부(431)와 제3 하부포밍롤러부(432)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제3 좌우포밍롤러용 체인로프, 제3 좌우포밍롤러용 모터, 제3 좌(左)포밍롤러, 제3 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제3 좌우포밍롤러용 체인로프는 제3 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제3 좌(左)포밍롤러, 제3 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제3 좌우포밍롤러용 모터는 제3 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 일측에 제5 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제3 좌(左)포밍롤러는 제3 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제3 우(友)포밍롤러는 제3 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제3 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(434)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제3 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제3 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(435)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제3 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 제4 포밍형성부(440)에 관해 설명한다.
상기 제4 포밍형성부(440)는 제3 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제3 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 4차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제4 단독형 상부포밍롤러부(441), 제4 하부포밍롤러부(442), 제4 좌우포밍롤러부(443), 제4 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(444), 제4 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(445)로 구성된다.
상기 제4 단독형 상부포밍롤러부(442)는 제4 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(445)를 통해 회전력을 전달받고, 제3 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선 부위를 포밍시키는 역할을 한다.
이는 단독형 포밍롤러로 형성된다. 여기서, 단독형이라는 것은 스켈프의 상부면에 접촉되는 면이 트윈이 아닌, 단독으로 형성되는 것을 말한다.
상기 제4 단독형 상부포밍롤러부(441)는 제5 단독형 상부포밍롤러부(451)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성된다.
여기서, 제4 단독형 상부포밍롤러부(441)가 제5 단독형 상부포밍롤러부(451)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성되는 이유는 스켈프의 상부 중앙선 부위에 굽힘가공을 가해 상부 중앙선 부위가 골고루 라운딩형상을 갖도록 하기 위함이다.
상기 제4 하부포밍롤러부(442)는 제4 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제4 단독형 상부포밍롤러부가 구동되고, 제3 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제4 온도센서가 구성된다.
상기 제4 좌우포밍롤러부(443)는 제4 단독형 상부포밍롤러부(441)와 제4 하부포밍롤러부(442)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제4 좌우포밍롤러용 체인로프, 제4 좌우포밍롤러용 모터, 제4 좌(左)포밍롤러, 제4 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제4 좌우포밍롤러용 체인로프는 제4 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제4 좌(左)포밍롤러, 제4 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제4 좌우포밍롤러용 모터는 제4 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 일측에 제6 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제4 좌(左)포밍롤러는 제4 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제4 우(友)포밍롤러는 제4 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제4 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(444)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제4 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제4 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(445)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제4 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 제5 포밍형성부(450)에 관해 설명한다.
상기 제5 포밍형성부(450)는 제4 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제4 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 5차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제5 단독형 상부포밍롤러부(451), 제5 하부포밍롤러부(452), 제5 좌우포밍롤러부(453), 제5 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(454), 제5 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(455)로 구성된다.
상기 제5 단독형 상부포밍롤러부(452)는 제5 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(455)를 통해 회전력을 전달받고, 제4 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선 부위를 포밍시키는 역할을 한다.
이는 단독형 포밍롤러로 형성된다. 여기서, 단독형이라는 것은 스켈프의 상부면에 접촉되는 면이 트윈이 아닌, 단독으로 형성되는 것을 말한다.
상기 제5 단독형 상부포밍롤러부(451)는 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성된다.
여기서, 제5 단독형 상부포밍롤러부(451)가 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성되는 이유는 스켈프의 상부 중앙선 부위에 굽힘가공을 가해 상부 중앙선 부위가 원형상을 갖도록 하기 위함이다.
상기 제5 하부포밍롤러부(452)는 제5 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제5 단독형 상부포밍롤러부가 구동되고, 제4 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제5 온도센서가 구성된다.
상기 제5 좌우포밍롤러부(453)는 제5 단독형 상부포밍롤러부(451)와 제5 하부포밍롤러부(452)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제5 좌우포밍롤러용 체인로프, 제5 좌우포밍롤러용 모터, 제5 좌(左)포밍롤러, 제5 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제5 좌우포밍롤러용 체인로프는 제5 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제5 좌(左)포밍롤러, 제5 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제5 좌우포밍롤러용 모터는 제5 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 제7 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제5 좌(左)포밍롤러는 제5 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제5 우(友)포밍롤러는 제5 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제5 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(454)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제5 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제5 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(455)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제5 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
여섯째, 본 발명에 따른 제6 포밍형성부(460)에 관해 설명한다.
상기 제6 포밍형성부(460)는 제5 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 6차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제6 단독형 상부포밍롤러부(461), 제6 하부포밍롤러부(462), 제6 좌우포밍롤러부(463), 제6 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(464), 제6 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(465)로 구성된다.
상기 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)는 제6 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(464)를 통해 회전력을 전달받고, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선 부위를 포밍시키는 역할을 한다.
이는 단독형 포밍롤러로 형성된다. 여기서, 단독형이라는 것은 스켈프의 상부면에 접촉되는 면이 트윈이 아닌, 단독으로 형성되는 것을 말한다.
상기 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)는 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성된다.
여기서, 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)가 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 1.4배 크게 형성되는 이유는 스켈프의 상부 중앙선 부위에 굽힘가공을 가해 상부 중앙선 부위가 원형상을 갖도록 하기 위함이다.
상기 제6 하부포밍롤러부(462)는 제6 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제6 단독형 상부포밍롤러부가 구동되고, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제6 온도센서가 구성된다.
상기 제6 좌우포밍롤러부(463)는 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)와 제6 하부포밍롤러부(462)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제6 좌우포밍롤러용 체인로프, 제6 좌우포밍롤러용 모터, 제6 좌(左)포밍롤러, 제6 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제6 좌우포밍롤러용 체인로프는 제6 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제6 좌(左)포밍롤러, 제6 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제6 좌우포밍롤러용 모터는 제6 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 제8 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제6 좌(左)포밍롤러는 제6 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제6 우(友)포밍롤러는 제6 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제6 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(464)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제6 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제6 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(465)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제6 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
일곱째, 본 발명에 따른 제7 포밍형성부(470)에 관해 설명한다.
상기 제7 포밍형성부(470)는 제6 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제6 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 7차 폭방향 굽힘가공을 통해 상단에 이음매 부위가 관통되어 형성된 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제7 단독형 상부포밍롤러부(471), 제7 하부포밍롤러부(472), 제7 좌우포밍롤러부(473), 제7 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(474), 제7 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(475)로 구성된다.
상기 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)는 제7 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(474)를 통해 회전력을 전달받고, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부 중앙선 부위를 포밍시키는 역할을 한다.
이는 단독형 포밍롤러로 형성된다. 여기서, 단독형이라는 것은 스켈프의 상부면에 접촉되는 면이 트윈이 아닌, 단독으로 형성되는 것을 말한다.
상기 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)는 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 0.6배 작게 형성된다.
여기서, 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)가 제6 단독형 상부포밍롤러부(461)에 비해, 스켈부의 상부 중앙선 부위에 접촉되는 면적이 0.6배 작게 형성되는 이유는 스켈프의 상부 중앙선 부위에 굽힘가공을 가해 상부 중앙선 부위가 원형상을 갖도록 하기 위함이다.
상기 제7 하부포밍롤러부(472)는 제7 하부포밍롤러용 유니버셜조인트를 통해 회전력을 전달받아, 제7 단독형 상부포밍롤러부가 구동되고, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아, 스켈프의 상부면을 포밍시키는 동안, 하단면에서 스켈프의 하부면을 포밍시키는 역할을 한다.
이는 일측에 제7 온도센서가 구성된다.
상기 제7 좌우포밍롤러부(473)는 제7 단독형 상부포밍롤러부(471)와 제7 하부포밍롤러부(472)를 통해 스켈프의 상부면과 하부면이 포밍된 스켈프를 전달받아, 스켈프의 좌우측면에서 포밍시켜 ""형상으로 성형시키는 역할을 한다.
이는 제7 좌우포밍롤러용 체인로프, 제7 좌우포밍롤러용 모터, 제7 좌(左)포밍롤러, 제7 우(友)포밍롤러로 구성된다.
상기 제7 좌우포밍롤러용 체인로프는 제7 좌우포밍롤러용 모터로부터 회전력을 전달받아 제7 좌(左)포밍롤러, 제7 우(友)포밍롤러에 전달시키는 역할을 한다.
상기 제7 좌우포밍롤러용 모터는 제7 좌우포밍롤러용 체인로프에 회전력을 전달시키는 역할을 한다. 이는 일측에 제9 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제7 좌(左)포밍롤러는 제7 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 좌측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제7 우(友)포밍롤러는 제7 좌우포밍롤러용 체인로프로부터 회전력을 전달받아 평면도상에서 바라봤을 때 스켈프의 우측면에 굽힘가공을 가해 포밍시키는 역할을 한다.
상기 제7 좌우포밍롤러부(473)는 출력부 일측에 제4 리미트센서부가 구성된다.
상기 제7 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(474)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제7 트윈형 상부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
상기 제7 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(475)는 포밍용 유니버셜조인트군의 감속기어박스부로부터 회전력을 전달받아 제7 하부포밍롤러부를 회전시키는 역할을 한다.
또한, 상기 포밍용 유니버셜조인트군(900c)은 모터의 회전력을 감속시켜 한 축에서 다수 14개의 축으로 전환하여 제1 트윈형 상부포밍롤러부(411), 제1 하부포밍롤러부(412), 제2 트윈형 상부포밍롤러부(421), 제2 하부포밍롤러부(422), 제3 단독형 상부포밍롤러부(431), 제3 하부포밍롤러부(432), 제4 단독형 상부포밍롤러부(441), 제4 하부포밍롤러부(442), 제5 단독형 상부포밍롤러부, 제5 하부포밍롤러부, 제6 단독형 상부포밍롤러부, 제6 하부포밍롤러부, 제7 단독형 상부포밍롤러부, 제7 하부포밍롤러부의 14개를 순차적으로 회전시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 포밍용 메인구동모터(900c-1), 제1 감속기 박스부(900c-2), 기어 커플링부(900c-3), 제2 감속기어박스부(900c-4)로 구성된다.
상기 포밍용 메인구동모터(900c-1)는 회전력(RPM)을 발생시키는 곳으로, 이는 DC 모터로 구성된다.
DC 모터는 고정자로 영구자석을 사용하고, 회전자(전기자)로 코일을 사용하여 구성한 것으로, 전기자에 흐르는 전류의 방향을 전환함으로써 자력의 반발, 흡인력으로 회전력을 생성시키는 모터로서, 이는 기동 토크가 크고, 인가전압에 대하여 회전특성이 직선적으로 비례하며, 입력전류에 대하여 출력 토크가 직선적으로 비례하며, 또한 출력 효율이 양호하고, 가격이 저렴한 특성을 갖는다.
상기 포밍용 메인구동모터(900c-1)는 일측에 제10 회전카운팅센서부가 구성된다.
상기 제1 감속기 박스부(900c-2)는 포밍용 메인구동모터에서 입력된 회전력(RPM)을 1차 감속시키고, 토르크를 올리는 역할을 한다.
상기 기어 커플링부(900c-3)는 제1 감속기 박스부에 1차 감속된 회전력(RPM)을 제2 감속기 박스부로 회전력(RPM)을 전달하는 역할을 한다.
이는 기어 커플링으로 구성된다.
상기 제2 감속기어박스부(900c-4)는 기어 커플링부로부터 전달받은 회전력(RPM)을 2차 감속시키고 토르크를 올려서 한 축에서 다수 14개의 축으로 전환하여, 14개인 제1 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(414), 제1 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(415), 제2 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(424), 제2 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(425), 제3 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(434), 제3 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(435), 제4 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(444), 제4 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(445), 제5 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(454), 제5 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(455), 제6 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(464), 제6 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(465), 제7 트윈형 상부포밍롤러용 유니버셜조인트(474), 제7 하부포밍롤러용 유니버셜조인트(475)를 회전시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)에 관해 설명한다.
상기 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)는 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 고주파 전기저항 용접부(510), 컨택트 팁(520), 스퀴즈롤(530)로 구성된다.
상기 고주파 전기저항 용접부(510)는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 형성된 스켈프의 이음매 부위를 따라, 이음매인 컨택트 팁(contact tip)을 위치시킨 상태에서 200~450MHz 고주파 전류를 접촉시켜 직접 가열시키는 역할을 한다.
상기 컨택트 팁(520)은 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 고주파 전기저항 용접부의 200~450MHz 고주파 전류에 접촉되어 ""형상의 관형상스켈프의 이음매부위에 이음매를 용융시켜 이음매를 형성시키는 역할을 한다.
상기 스퀴즈롤(530)은 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 고주파 전기저항 용접부와 컨택트 팁을 통해 이음매가 형성된 관형상스켈프의 양측면에 물리적 외력을 인가하여 이음매부위를 접합시키는 역할을 한다.
상기 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)는 제5 리미트 센서부가 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 냉각부(600)에 관해 설명한다.
상기 냉각부(600)는 고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키는 역할을 한다.
이는 도 11에 도시한 바와 같이, 박스형상으로 이루어지고, 내부공간에 냉각지지롤러(610)와 냉각푸쉬롤러(620)가 형성되고, 냉각지지롤러와 냉각푸쉬롤러 둘레를 따라 냉각수가 채워져 지나가는 관형스켈프를 냉각시킨다.
즉, 약 1400℃ 전후의 온도로 용접된 용접부와 열영향부는 냉각수에 의해 급냉되어 경화되는 것이 보통이다.
따라서 용접부만 국부적으로 전기 유도가열에 의해 600~900℃로 가열한 후 공기중에서 냉각을 실시하여 용접부에 남아있는 잔류 마르텐사이트 조직을 제거하여 취성을 없애기 위해 냉각부를 통해 냉각시킨다.
상기 냉각부(600)는 제6 리미트 센서부가 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 정형(Sizing)부(700)에 관해 설명한다.
상기 정형(Sizing)부(700)는 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키는 역할을 한다.
이는 도 12에 도시한 바와 같이, 좌우정형롤러(710), 상(上)정형롤러(720), 하(下)정형지지롤러(730)가 하나의 세트를 이루며 다채널로 형성되어 구성된다.
여기서, 다채널은 3개, 5개, 7개, 9개로 구성된다.
즉, 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프는 성형공정에서 받은 복잡한 외력과 용접시의 열응력에 의해, 관축방향으로는 휨변형과 진원도의 불균형이 잔존하기 때문에 상하좌우롤을 통과시키며 관에 냉간 감량(reducing)가공을 실시하여 이러한 불균일 응력을 제거하고 외경치수 정밀도를 높일 수가 있다.
상기 정형(Sizing)부(700)는 제7 리미트 센서부가 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 강관절단부(800)에 관해 설명한다.
상기 강관절단부(800)는 정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키는 역할을 한다.
이는 관형스켈프가 제조되는 속도에 맞춰 주행하면서 절단하며 절단방법으로는 SAW 절단, Press 절단, Rotary Disc에 의한 절단, bite에 의한 절단, Rotary Milling 절단 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트센싱부(900)에 관해 설명한다.
상기 스마트센싱부(900)는 로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치되어, 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키는 역할을 한다.
이는 제1,2,3,4,5,6,7 리미트센서부, 제1,2,3,4,5,6,7 온도센서, 제1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 회전카운팅센서부로 구성된다.
상기 제1 리미트센서부는 스켈프로터리부의 출력부 일측에 위치되어, 출력부 일측에 위치한 레벨링부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제2 리미트센서부는 제3 이송컨베이어의 출력부 일측에 위치되어, 출력부 일측에 위치한 엣지 컨디셔너부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제3 리미트센서부는 엣지 컨디셔너부 출력부 일측에 위치되어, 출력부 일측에 위치한 다채널포밍(Forming)형성부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제4 리미트센서부는 제7 포밍이송컨베이어 출력부 일측에 위치되어, 출력부 선단에 위치한 고주파 전기저항 용접부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제5 리미트 센서부는 고주파 전기저항 용접성형모듈 출력부 일측에 위치되어, 출력부 선단에 위치한 냉각부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제6 리미트 센서부는 냉각부 출력부 일측에 위치되어, 출력부 선단에 위치한 정형(Sizing)부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제7 리미트 센서부는 정형(Sizing)부 출력부 일측에 위치되어, 출력부 선단에 위치한 강관절단부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호를 PLC 컨트롤러로 전달시키는 역할을 한다.
상기 제1 회전카운팅센서부는 로터리회전모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제2 회전카운팅센서부는 연마롤러용 회전모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제3 회전카운팅센서부는 제1 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제4 회전카운팅센서부는 제2 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제5 회전카운팅센서부는 제3 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제6 회전카운팅센서부는 제4 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제7 회전카운팅센서부는 제5 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제8 회전카운팅센서부는 제6 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제9 회전카운팅센서부는 제7 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
상기 제10 회전카운팅센서부는 포밍용 메인구동모터의 회전수를 카운팅시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 PLC 컨트롤러부(900a)에 관해 설명한다.
상기 PLC 컨트롤러부(900a)는 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하는 역할을 한다.
이는 도 13에 도시한 바와 같이, 입력부(900a-1), 메모리부(900a-2), 마이크로프로세서부(900a-3), 출력부(900a-4)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 입력부(900a-1)에 관해 설명한다.
상기 입력부(900a-1)는 스켈프의 이송위치센싱신호, 모터의 회전속도센싱신호, 스켈프의 온도센싱신호를 입력받아 마이크로프로세서부의 연산부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 15에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 제1 리미트센서부가 연결되어, 출력부 일측에 위치한 레벨링부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제2 리미트센서부가 연결되어, 출력부 일측에 위치한 엣지 컨디셔너부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제3 리미트센서부가 연결되어, 출력부 일측에 위치한 다채널포밍(Forming)형성부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제4 리미트센서부가 연결되어, 출력부 선단에 위치한 고주파 전기저항 용접부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제5 리미트 센서부가 연결되어, 출력부 선단에 위치한 냉각부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제6 리미트 센서부가 연결되어, 출력부 선단에 위치한 정형(Sizing)부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제7 리미트 센서부가 연결되어, 출력부 선단에 위치한 강관절단부로 원재료(=스켈프)가 위치되면, 레버가 작동되어 스위치내부의 접점이 온(on)되고, 이때의 온(on)신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제1 온도센서가 연결되어, 1차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제2 온도센서가 연결되어, 2차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제3 온도센서가 연결되어, 3차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제4 온도센서가 연결되어, 4차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제5 온도센서가 연결되어, 5차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제6 온도센서가 연결되어, 6차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제7 온도센서가 연결되어, 7차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형된 스켈프 온도센싱호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제1 회전카운팅센서부가 연결되어, 로터리회전모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제2 회전카운팅센서부가 연결되어, 연마롤러용 회전모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제3 회전카운팅센서부가 연결되어, 제1 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제4 회전카운팅센서부가 연결되어, 제2 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제5 회전카운팅센서부가 연결되어, 제3 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제6 회전카운팅센서부가 연결되어, 제4 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제7 회전카운팅센서부가 연결되어, 제5 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제8 회전카운팅센서부가 연결되어, 제6 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 타측에 제9 회전카운팅센서부가 연결되어, 제7 좌우포밍롤러용 모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 타측에 제10 회전카운팅센서부가 연결되어, 포밍용 메인구동모터의 회전수를 카운팅한 센싱신호가 입력되어 구성된다.
또한, 상기 입력부(900a-1)는 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)에 전원을 온오프시키는 전원개폐스위치버튼, 비상정지스위치버튼이 포함된 키패드부(900a-1a)가 포함되어 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 메모리부(900a-2)에 관해 설명한다.
상기 메모리부(900a-2)는 전기저항 용접강관 자동제조장치의 전체적인 구동에 관한 프로그램 및 데이터를 저장시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 마이크로프로세서부(900a-3)에 관해 설명한다.
상기 마이크로프로세서부(900a-3)는 메모리부에 저장되어 있는 프로그램을 해독하여 연산시켜 출력부쪽으로 출력신호를 순차적으로 출력시키는 역할을 한다.
이는 도 14에 도시한 바와 같이, 로터리루프구동모드(900a-3a), 레벨링구동모드(900a-3b), 엣지 컨디셔너 구동모드(900a-3c), 다채널포밍(Forming)형성 구동모드(900a-3d), 고주파 전기저항 용접성형모듈 구동모드(900a-3e), 냉각구동모드(900a-3f), 정형(Sizing)구동모드(900a-3g), 강관절단구동모드(900a-3h)로 구성된다.
상기 로터리루프구동모드(900a-3a)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF0에 연결된 로터리루프부쪽으로 출력신호를 보내어, 로터리루프부를 구동시켜 스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 전단의 레벨링부로 전달시키도록 제어한다.
상기 레벨링구동모드(900a-3b)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF1에 연결된 레벨링부쪽으로 출력신호를 보내어, 레벨링부를 구동시켜 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키도록 제어한다.
상기 엣지 컨디셔너 구동모드(900a-3c)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF2에 연결된 엣지 컨디셔부쪽으로 출력신호를 보내어, 엣지 컨디셔너부를 구동시켜, 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키도록 제어한다.
상기 다채널포밍(Forming)형성 구동모드(900a-3d)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF3에 연결된 다채널 포밍 형성부쪽으로 출력신호를 보내어, 다채널 포밍형성부를 구동시켜, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키도록 제어한다.
상기 고주파 전기저항 용접성형모듈 구동모드(900a-3e)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF4에 연결된 고주파전기저항 용접모듈쪽으로 출력신호를 보내어, 고주파전기저항 용접모듈을 구동시켜, 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키도록 제어한다.
상기 냉각구동모드(900a-3f)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF5에 연결된 냉각부쪽으로 출력신호를 보내어, 냉각부를 구동시켜, 고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키도록 제어한다.
상기 정형(Sizing)구동모드(900a-3g)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF6에 연결된 정형(Sizing)부쪽으로 출력신호를 보내어, 정형(Sizing)부를 구동시켜 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키도록 제어한다.
상기 강관절단구동모드(900a-3h)는 도 15에 도시한 바와 같이, 출력단자 PF7에 연결된 강관절단부쪽으로 출력신호를 보내어, 강관절다부를 구동시켜 정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키도록 제어한다.
넷째, 본 발명에 따른 출력부(900a-4)에 관해 설명한다.
상기 출력부(900a-4)는 도 15에 도시한 바와 같이, 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800)와 연결되어, 마이크로프로세서부의 제어하에 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800)쪽으로 순차적으로 출력신호를 출력시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)와 냉각부(600) 사이에 강관지지형 롤렛부(900b)가 구성된다.
상기 강관지지형 롤렛부(900b)는 고주파 전기저항 용접부를 통해 용융, 접합된 관형스켈프를 전달받아, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 역할을 한다.
이는 도 16에 도시한 바와 같이, 트윈형 스텐드프레임(900b-1), 상부롤렛부(900b-2), 강관하단지지롤(900b-3)로 구성된다.
상기 트윈형 스텐드프레임(900b-1)은 상부롤렛부와 강관하단지지롤을 기준으로 양측에 위치되어, 상부롤렛과 강관하단지지롤을 상하층상구조로 지지하면서, 상부롤렛의 높낮이를 관형스켈프의 크기에 맞게 조절시키는 역할을 한다.
이는 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 스텐드 프레임(900b-1a)과 제2 스텐드 프레임(900b-1b)로 구성된다.
상기 상부롤렛부(900b-2)는 트윈형 스텐드프레임에 지지되면서 강관하단지지롤 상단에 위치되어, 관형스켈프의 용접선와 면접촉하면서 관형스켈프의 용접선에 용접표시를 형성시키는 역할을 한다.
이는 도 17에 도시한 바와 같이, 롤렛을 고정시키는 롤렛고정부(900b-2a)와, 롤렛고정부에 의해 고정지지되고, 관형스켈프와 면접촉하면서 관형스켈프의 용접선에 용접표시를 형성시키도록 삼각톱니가 돌출되어 형성되는 롤렛(900b-2b)으로 구성된다.
여기서, 롤렛이 삼각톱니가 돌출되어 형성됨으로서, 관형스켈프와 면접촉시, 접촉면적을 최소화하면서 접촉되기 때문에, 관형스켈프에 푸쉬의 힘을 가하여 부분찌끄러짐현상을 제로화시킬 수 있고, 관형스켈프의 용접선에 용접표시를 기존에 비해 1.5배~3배 정도 선명하게 표시할 수가 있다.
또한, 상기 롤렛고정부(900b-2a)와 롤렛(900b-2b)은 일체형이 아닌 탈부착식 결합방식으로 형성되어, 장시간 사용으로 롤렛(900b-2b)의 삼각톱니가 닳게되면, 롤렛(900b-2b)를 손쉽게 탈부착시켜 교체시킬 수가 있다.
상기 강관하단지지롤(900b-3)는 트윈형 스텐드프레임에 지지되면서 상부롤렛부 하단에 위치되고, 상부롤렛부와 동일선상에 형성되어, 상부롤렛부를 통해 스켈프의 용접선와 면접촉시, 하단방향에서 스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 지지해주는 역할을 한다.
즉, 기존의 용접부위 마킹장치를 통해 용접 마킹시, 길이방향의 강관 상단부위가 롤렛에 의해 휘어지는 현상과 함께, 마킹표시가 잘 안되어 별도의 마킹작업을 수행하는 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위해, 본 발명에 따른 강관하단지지롤(900b-3)이 구성됨으로서, 상부롤렛부를 통해 스켈프의 용접선와 면접촉시, 하단방향에서 스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 지지해줄 수 있고, 이로 인해, 기존에 비해, 강관 휨방지율과 용접선 표시율을 70% 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조방법에 관해 구체적으로 설명한다.
도 19는 본 발명에 따른 전기저항 용접강관 자동제조방법을 도시한 순서도에 관한 것이다.
먼저, 도 18에 도시한 바와 같이, PLC 컨트롤러부의 제어하에 로터리루프부가 구동되어, 슬리팅을 통해 절단된 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 회전하면서 순차적으로 풀어주어, 후단의 레벨링부로 전달시킨다(S10).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 레벨링(Levelling)부가 구동되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시킨다(S20).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)가 구동되어, 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시킨다(S30).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 다채널포밍(Forming)형성부가 구동되어, 도 18에 도시한 바와 같이, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시킨다(S40).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)가 구동되어, 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시킨다(S50).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관지지형 롤렛부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 용융, 접합된 관형스켈프를 전달받아, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시한다(S60).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 냉각부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시킨다(S70).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 정형(Sizing)부가 구동되어, 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시킨다(S80).
다음으로, PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관절단부가 구동되어, 정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시킨다(S90).
끝으로, PLC 컨트롤러부에서 로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치된 스마트 센싱부로부터 스켈프의 이송위치 센싱신호, 모터의 회전속도 센싱신호, 스켈프의 온도 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정 전체구동을 자동스톱시킨다(S100).
1 : 전기저항 용접강관 자동제조장치
100 : 로터리루프부 200 : 레벨링(Levelling)부
300 : 엣지 컨디셔너부 400 : 다채널포밍(Forming)형성부
500 : 고주파 전기저항 용접성형모듈 600 : 냉각부
700 : 정형(Sizing)부 800 : 강관절단부
900 : 스마트센싱부 900a : PLC 컨트롤러부
100 : 로터리루프부 200 : 레벨링(Levelling)부
300 : 엣지 컨디셔너부 400 : 다채널포밍(Forming)형성부
500 : 고주파 전기저항 용접성형모듈 600 : 냉각부
700 : 정형(Sizing)부 800 : 강관절단부
900 : 스마트센싱부 900a : PLC 컨트롤러부
Claims (11)
- 스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 전단의 레벨링부로 전달시키는 로터리루프부(100)와,
로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 레벨링(Levelling)부(200)와,
레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키는 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)와,
엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키는 다채널포밍(Forming)형성부(400)와,
다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키는 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)와,
고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키는 냉각부(600)와,
냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키는 정형(Sizing)부(700)와,
정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키는 강관절단부(800)와,
로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치되어, 스켈프의 이송위치, 모터의 회전속도, 스켈프의 온도를 센싱시키는 스마트센싱부(900)와,
로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800), 스마트센싱부(900)와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 순차적으로 제어하는 PLC 컨트롤러부(900a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 로터리루프부(100)는
로터리 구조로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 로터리본체(110)와,
로터리본체 일측에 위치되어 회전력을 생성시키는 로터리회전모터(120)와,
스켈프공급부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 스켈프를 저장하면서 회전되어 순차적으로 풀어주어, 스켈프로터리쪽으로 전달시키는 빅(Big) 로터리부(130)와,
빅 로터리부로부터 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아 감은 후, 빅(Big) 로터리부로부터 전달받은 감속된 회전력을 통해 순차적으로 풀어주어, 레벨링부로 전달시키는 스켈프로터리부(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 레벨링(Levelling)부(200)는
로터리루프부 선(先)단에 위치되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 1차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 1차 가압롤러부(210)와,
1차 가압롤러부 선(先)단에 위치되어, 1차 가압롤러부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 2차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 2차 가압롤러부(220)와,
2차 가압롤러부 선(先)단에 위치되어, 2차 가압롤러부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 3차 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 3차 가압롤러부(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300)는
레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부 사이에 위치되어, 연마롤러를 고속으로 회전시켜 양 엣지부 표면을 연마시키는 연마롤러부(310)와,
연마롤러부에 회전력을 전달시키는 체인로프(320)와,
회전력을 생성시켜 체인로프로 전달시키는 연마롤러용 회전모터(330)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 다채널포밍(Forming)형성부(400)는
엣지 컨디셔너부 선(先)단에 위치되어, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 절삭된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 1차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제1 포밍형성부(410)와,
제1 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제1 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 2차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제2 포밍형성부(420)와,
제2 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제2 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 3차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제3 포밍형성부(430)와,
제3 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제3 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 4차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제4 포밍형성부(440)와,
제4 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제4 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 5차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제5 포밍형성부(450)와,
제5 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제5 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 6차 폭방향 굽힘가공을 통해 ""형상으로 성형시키는 제6 포밍형성부(460)와,
제6 포밍형성부 선(先)단에 위치되어, 제6 포밍형성부를 통해 ""형상으로 성형시킨 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍으로 이루어진 7차 폭방향 굽힘가공을 통해 상단에 이음매 부위가 관통되어 형성된 ""형상으로 성형시키는 제7 포밍형성부(470)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)는
다채널포밍(Forming)형성부를 통해 형성된 스켈프의 이음매 부위를 따라, 이음매인 컨택트 팁(contact tip)을 위치시킨 상태에서 200~450MHz 고주파 전류를 접촉시켜 직접 가열시키는 고주파 전기저항 용접부(510)와,
고주파 전기저항 용접부의 200~450MHz 고주파 전류에 접촉되어 ""형상의 관형상스켈프의 이음매부위에 이음매를 용융시켜 이음매를 형성시키는 컨택트 팁(520)과,
고주파 전기저항 용접부와 컨택트 팁을 통해 이음매가 형성된 관형상스켈프의 양측면에 물리적 외력을 인가하여 이음매부위를 접합시키는 스퀴즈롤(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500)와 냉각부(600) 사이에는
고주파 전기저항 용접부를 통해 용융, 접합된 관형스켈프를 전달받아, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 강관지지형 롤렛부(900b)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제7항에 있어서, 상기 강관지지형 롤렛부(900b)는
상부롤렛부와 강관하단지지롤을 기준으로 양측에 위치되어, 상부롤렛과 강관하단지지롤을 상하층상구조로 지지하면서, 상부롤렛의 높낮이를 관형스켈프의 크기에 맞게 조절시키는 트윈형 스텐드프레임(900b-1)과,
트윈형 스텐드프레임에 지지되면서 강관하단지지롤 상단에 위치되어, 관형스켈프의 용접선와 면접촉하면서 관형스켈프의 용접선에 용접표시를 형성시키는 상부롤렛부(900b-2)와,
트윈형 스텐드프레임에 지지되면서 상부롤렛부 하단에 위치되고, 상부롤렛부와 동일선상에 형성되어, 상부롤렛부를 통해 스켈프의 용접선와 면접촉시, 하단방향에서 스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 지지해주는 강관하단지지롤(900b-3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제8항에 있어서, 상기 상부롤렛부(900b-2)는
롤렛을 고정시키는 롤렛고정부(900b-2a)와,
롤렛고정부에 의해 고정지지되고, 관형스켈프와 면접촉하면서 관형스켈프의 용접선에 용접표시를 형성시키도록 삼각톱니가 돌출되어 형성되는 롤렛(900b-2b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 PLC 컨트롤러부(900a)는
스켈프의 이송위치센싱신호, 모터의 회전속도센싱신호, 스켈프의 온도센싱신호를 입력받아 마이크로프로세서부의 연산부로 전달시키는 입력부(900a-1)와,
전기저항 용접강관 자동제조장치의 전체적인 구동에 관한 프로그램 및 데이터를 저장시키는 메모리부(900a-2)와,
메모리부에 저장되어 있는 프로그램을 해독하여 연산시켜 출력부쪽으로 출력신호를 순차적으로 출력시키는 마이크로프로세서부(900a-3)와,
로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800)와 연결되어, 마이크로프로세서부의 제어하에 로터리루프부(100), 레벨링(Levelling)부(200), 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)(300), 다채널포밍(Forming)형성부(400), 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)(500), 냉각부(600), 정형(Sizing)부(700), 강관절단부(800) 쪽으로 순차적으로 출력신호를 출력시키는 출력부(900a-4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조장치.
- PLC 컨트롤러부의 제어하에 로터리루프부가 구동되어, 슬리팅을 통해 절단된 스켈프(skelp : 원재료)를 전달받아, 회전하면서 순차적으로 풀어주어, 후단의 레벨링부로 전달시키는 단계(S10)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 레벨링(Levelling)부가 구동되어, 로터리루프부를 통해 전달된 스켈프의 상부면과 하부면에 구름접촉되어 가압하면서 스켈프 표면을 평탄화시키는 단계(S20)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner)가 구동되어, 레벨링(Levelling)부를 통해 평탄화된 스켈프의 양 엣지부를 길이방향으로 연마시키는 단계(S30)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 다채널포밍(Forming)형성부가 구동되어, 엣지 컨디셔너부를 통해 양 엣지부가 길이방향으로 연마된 스켈프를 전달받아 상하포밍과 좌우포밍을 순차적으로 다채널로 진행시켜 연속적인 폭방향 굽힘가공을 통해 관형상으로 성형하여 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)로 전달시키는 단계(S40)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 고주파 전기저항 용접성형모듈(ERW : Electric Resistance Welded Module)가 구동되어, 다채널포밍(Forming)형성부를 통해 관형상으로 성형된 스켈프를 전달받아, 고주파 전기저항 용접을 통해 용융, 접합시켜 관형스켈프를 형성시키는 단계(S50)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관지지형 롤렛부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 용융, 접합된 관형스켈프를 전달받아, 관형스켈프가 흔들리지 않고 정위치되도록 하단부위를 지지하면서 용접선을 표시하는 단계(S60)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 냉각부가 구동되어, 고주파 전기저항 용접부를 통해 형성된 관형스켈프를 냉각시키는 단계(S70)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 정형(Sizing)부가 구동되어, 냉각부를 통해 냉각된 관형스켈프의 외경두께가 일정해지도록 상하좌우 롤을 통해 정형화시키는 단계(S80)와,
PLC 컨트롤러부의 제어하에 강관절단부가 구동되어, 정형부를 통해 외경두께가 정형화된 관형스켈프를 길이방향으로 절단하여 강관을 완성시키는 단계(S90)와,
PLC 컨트롤러부에서 로터리루프부와 레벨링(Levelling)부 사이, 레벨링(Levelling)부와 엣지 컨디셔너부(Edge Conditioner) 사이, 다채널포밍(Forming)형성부와 고주파 전기저항 용접부 사이, 고주파 전기저항 용접부와 하단지지형 용접선 표시롤렛부 사이, 하단지지형 용접선 표시롤렛부와 냉각부 사이, 냉각부와 정형(Sizing)부 사이, 정형(Sizing)부와 강관절단부 사이에 위치된 스마트 센싱부로부터 스켈프의 이송위치 센싱신호, 모터의 회전속도 센싱신호, 스켈프의 온도 센싱신호를 입력받아, 이상신호가 감지되면, 공정 전체구동을 자동스톱시키는 단계(S100)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기저항 용접강관 자동제조방법.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170032169A KR101746566B1 (ko) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법 |
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KR101746566B1 true KR101746566B1 (ko) | 2017-06-13 |
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KR1020170032169A KR101746566B1 (ko) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 전기저항 용접강관 자동제조장치 및 방법 |
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KR (1) | KR101746566B1 (ko) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101846827B1 (ko) * | 2017-10-25 | 2018-04-09 | 한두철강 주식회사 | 다중나열형 erw 강관 자동제조장치 |
CN110052792A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-26 | 江苏淮龙装备科技有限公司 | 一种液压缸用缸筒的制造方法 |
KR102139433B1 (ko) * | 2019-04-10 | 2020-07-29 | (주)두인티앤피 | Erw 스텐파이프 제조방법 |
CN111687238A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-09-22 | 安徽唐道电子科技有限公司 | 一种焊管的制造方法及其表面防锈处理方法 |
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2017
- 2017-03-15 KR KR1020170032169A patent/KR101746566B1/ko active IP Right Grant
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